本文以IH200-150-400型雙蝸殼泵為原模型，其設(shè)計(jì)參數(shù)分別為流量Q=400m3/h，揚(yáng)程H=50m，轉(zhuǎn)速n=1450r/min。該型號(hào)離心泵蝸殼斷面為梯形，將其蝸殼斷面改型設(shè)計(jì)成圓形和矩形，并分別設(shè)計(jì)成單蝸殼泵和多蝸殼泵。國(guó)內(nèi)外研究表明，多蝸殼有平衡徑向力的作用。多蝸殼離心泵徑向力平衡裝置的具體設(shè)計(jì)方案如下：以IH200-150-400型雙蝸殼泵為原模型，去除雙蝸殼內(nèi)隔板后，在蝸殼內(nèi)沿葉輪周向依次布置5塊短隔板，短隔板自隔舌處開始沿葉輪周向每相隔60°布置一塊。三維實(shí)體造型如圖1所示。

東莞南方水泵研究和分析不同斷面形狀對(duì)離心泵徑向力平衡的影響，設(shè)計(jì)原則遵循以下幾個(gè)要求：

(1)離心泵基圓直徑與模型泵相等，D3樣形=D3矩形=D3圓形；

(2)蝸殼進(jìn)口寬度與模型泵相等，b3梯形=b3圓形=b3矩形；

(3)不同斷面形狀蝸殼相應(yīng)位置的斷面面積與模型泵保持相等。3種不同蝸殼斷面形狀結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本文將就這3種蝸殼斷面形狀對(duì)單蝸殼和多蝸殼式離心泵平衡徑向力的影響進(jìn)行研究。建立不同蝸殼斷面形狀的單蝸殼泵和多蝸殼泵的三維模型，運(yùn)用CFD軟件模擬分析5種流量工況下(運(yùn)行流量變化方案見表1)，不同斷面形狀時(shí)蝸殼葉輪周向靜壓分布，計(jì)算出其葉輪所受徑向力大小和方向，并繪制出不同斷面形狀下單蝸殼和多蝸殼泵的特性曲線。比較分析不同斷面形狀下單蝸殼和多蝸殼式泵葉輪所受徑向力的大小，同時(shí)比較分析不同斷面形狀對(duì)單蝸殼和多蝸殼泵水力性能的影響，為優(yōu)化蝸殼結(jié)構(gòu)提供參考。

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